通过霍尔效应测量磁场 (4)

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1、霍尔效应实验报告PB07210134高航实验原理见预习报告.实验内容:1.保持不变，使Im从0.50到4.50变化测量VH.可以通过改变IS和磁场B的方向消除负效应。在规定电流和磁场正反方向后，分别测量下列四组不同方向的IS和B组合的VH,即＋B，+IVH=V1—B，+VH=-V2—B，—IVH=V3＋B，-IVH=-V4VH=(

2、V1

3、+

4、V2

5、+

6、V3

7、+

8、V4

9、)/40.501.601.003.201.504.792.006.902.507.983.009.553.5011.174.0012.734.5014.34画出线形拟合直线图：ParameterValueE

10、rror------------------------------------------------------------A0.115560.13364B3.165330.0475------------------------------------------------------------RSDNP------------------------------------------------------------0.999210.183959<0.00012.保持IS=4.5mA,测量Im—Vh关系VH=(

11、V1

12、+

13、V2

14、+

15、V3

16、+

17、V4

18、)/4

19、0.0501.600.1003.200.1504.790.2006.900.2507.980.3009.550.35011.060.40012.690.45014.31ParameterValueError------------------------------------------------------------A0.133890.13855B31.50.49241------------------------------------------------------------RSDNP---------------------------------

20、---------------------------0.999150.190719<0.0001基本满足线性要求。1.判断类型经观察电流由A’向A流,B穿过向时电势上低下高所以载流子是正电荷空穴导电。4．计算RH，n，σ，μ线圈参数=5200GS/A；d=0.50mm；b=4.0mm；L=3.0mm取Im=0.450A；由线性拟合所得直线的斜率为3.165（Ω）。；B=Im*5200GS/A=2340T；有Ω。若取d的单位为cm；磁场单位GS；电位差单位V；电流单位A；电量单位C；代入数值,得RH=6762cm3/C。n=1/RHe=9.24E14/cm-3。=0.0

21、473(S/m)；=3.198(cm2/Vs)。思考题：1、若磁场不恰好与霍尔元件片底法线一致，对测量结果有何影响，如果用实验方法判断B与元件发现是否一致？答：若磁场方向与法线不一致，载流子不但在上下方向受力，前后也受力（为洛仑兹力的两个分量）；而我们把洛仑兹力上下方向的分量当作合的洛仑兹力来算，导致测得的Vh比真实值小。从而，RH偏小，n偏大；σ偏大；μ不受影响。可测量前后两个面的电势差。若不为零，则磁场方向与法线不一致。2、能否用霍尔元件片测量交变磁场？答：不能，电荷交替在上下面积累，不会形成固定的电势差，所以不可能测量交变的磁场。